JPH03122921A - 架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの製造方法に
関し、とくに外部半導電層の剥離性に優れた架橋ボエチ
レン絶縁ケーブルの製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 電気的特性の安定のために、高圧用架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルにおいては、絶縁体であるポリエチレンの外
周に外部半導電層が押出形成されている。

この外部半導電層と絶縁体である架橋ポリエチレンとの
間の密着性がよくないと界面においてコロナ放電が起こ
るため、両者の界面は平滑にしてかつ１−分な密着性を
保持していることが要求される。

一方、この種のケーブルを接続しあるいは端末ヘッドを
取付けたりする際などには、導体を段剥ぎ露出するだけ
でなく、絶縁体と外部半導電層の間における外部半導電
層の段剥ぎも必要であり、この際には絶縁体を傷付ける
ことなく当該半導電層を容易に剥離し得ることが必要と
なる。

このように、外部半導電層と絶縁体との間には、通常は
良好な密着性を有し、端末処理など必要に応じ容易に剥
離し得るという、いわば相反するような性質が要望され
ている。

従来、このような要望に応えるために、５Ｐ（Ｓｏｌｕ
ｂｉｌｉｔｙ　　Ｐａｒａｉｅｔｅｒ）値がポリエチレ
ンと大きく異なり、架橋ポリエチレンとの界面でのボリ
マ同士の相溶性を小さくできる例えばエチレン・酢酸ビ
ニル共重合体等のエチレン系共重合体に導電性カーボン
ブラック及び有機過酸化物を加えた組成物が上記外部半
導電層材料として通常使用されており、そして、このよ
うな組成物を、同じく有機過酸化物を含むポリエチレン
絶縁体上に押出被覆した後、加熱架橋が行なわれている
。

し発明が解決しようとする課題］ 上記方式においては、絶縁体と外部半導電層とが同種の
架橋方法すなわち共に有機過酸化物による加熱架橋方式
となるため、界面で両層のポリマ同士が相互に架橋し合
う部分が生じてしまい、それによって前述した剥離力が
高まってしまうという現象がみられる。

このような剥離力の増大に打ち勝つためには、更に前記
５Ｐｆｔｉの高いポリマ例えば酢酸ビニルの含有量を極
めて高くしたエチレン・酢酸ビニル共重合体を使わねば
ならないことになり、そのための特性低下例えば耐熱性
が低くなるといった好ましくない結果を招来し、半導電
層組成物として使用するには余り適当とはいえない。

本発明の目的は、上記したような実情にかんがみ、十分
な密着性を有すると共に剥離性においても優れた特性を
発揮し得る外部半導電層を有する新規な架橋ポリエチレ
ン絶縁ケーブルの製造方法を提供しようとするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、シラノール縮合触媒と有機過酸化物を含有す
るポリエチレン絶縁体上に、ビニルシランを共重合した
エチレン系ポリマと導電性カーボンブラックを主体とし
てなる混和組成物を押出被覆して外部半導電層を形成し
、その後加熱架橋するものである。

絶縁体と外部半導電層の界面での前述したような両層の
ポリマ同士の架橋を避けるには、外部半導電層を非架橋
タイプとするか、外部半導電層を他の架橋方式例えばシ
ラン−水架橋方式、電離性放射線方式等にすることが考
えられる。しがし、非架橋とするにはベースポリマとし
て高融点のものを選択しなくてはならず、絶縁体とのコ
モン押′出が不可能となって、タンデム押出に変更しな
ければならなくなり、効率の上からも問題がある。

まな、電力ケーブルのような大物ケーブルには電離性放
射線方式による架橋は現実的なものとはいえない。

上記にかんがみ、本発明者等はシラン−水架橋方式に着
目し、鋭意検討した。この方式は、ビニルシランを共重
合したエチレン系ポリマがジブチル錫ジラウレートなど
のシラノール縮合触媒によって水分の存在下においてシ
ラノール縮合反応を生じ、それによって架橋が行なわれ
るものである。

発明者等は、当初、このような架橋方式の常法に従い、
ビニルシランを共重合させたエチレン系ポリマに導電性
カーボンブラックおよびジブチル錫ジラウレートを含有
させた混和物を絶縁体上に押出被覆した。しかし、その
ような方法によったのではヤケが発生しやすく平滑な押
出外観を得る・ことができないことが判明した。その原
因は、導電性カーボンブラックの吸着水分により押出機
及びヘッド内で架橋反応が進行してしまうためであると
推測した。そこで、導電性カーボンブラックノ乾燥を試
みた。これによって幾分かの改善効果は認められたもの
の、十分とは決して言えないものであった。そこで外部
半導電層にジブチル錫ジラウレートを入れることを止め
、架橋ポリエチレン絶縁体側にそれを入れるという発想
の転換を試みた。その結果ヤケの発生はみちれず、極め
て平滑な押出外観を得ることができた。しかも、剥離性
は良好でかつ十分に架橋していることも判明したのであ
る。一方、架橋ポリエチレン絶縁体側にはジブチル錫ジ
ラウレートを添加したことによる悪影響は−切みられず
、本発明に到達することができたものである。

本発明で用いるビニルシランを共重合したエチレン系ポ
リマとしては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・メチルメ
タクリレート共重合体等を重合する際にビニルシランを
も共重合したもの、あるいはこれらを重合した後にビニ
ルシランをグラフト共重合したものなどを挙げることが
できる。

また、これらのビニルシランを共重合したエチレン系ポ
リマとビニルシランを共重合していないエチレン系ポリ
マをブレンドして半導電性組成物のベースポリマとして
供することもできるが、この場合ブレンド量は外部半導
電層の加熱変形性を考慮して決めねばならない。

シラノール縮合触媒としては、ジブチル錫ジラウレート
、ジブチル錫ジオクタエート、ナフテン酸鉛、エチルア
ミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン等があげられる
。

また、ビニルシランとしては、 ＣＨｚ　　−ＣＨ３Ｌ　　（ＯＣＨ３）３　　。

ＣＨｚ　＝ＣＨ８ｌ　（ＯＣｔ　Ｈｓ　）　ｓ　。

１ ＣＩ（ｔ　＝ＣＨ５１（ＱＣ−ＣＨｓ　）　ｓ　。

ＣＨｚ−ＣＨＳＩ（ＯＣＨｚＣＨｔＯＣＨ３）ｓ等を挙
げることができる。

導電性カーボンブラックとしては従来より本用途に使わ
れているアセチレンブラック、ファーネスブラック等が
使用できる。

また、他の添加剤例えば酸化防止剤、滑剤、軟化剤等を
適宜使用することはなんら差支えない。

一方、ポリエチレンへのジブチル錫ジラウレートの添加
は、通常のポリエチレンのコンパウンディング工程にお
いて酸化防止剤等他の添加剤と一緒に加えるか、もしく
はポリエチレンに高濃度に添加したマスターバッチを作
り、ケーブル押出時に押出機のホッパから投入すればよ
い。

［実施例］ 以下に、本発明について具体的実施例および比較例を参
照し説明する。

第１表に示す実施例１〜３および比較例１．２に示す外
部半導電層の各種成分をパンバリミキサで混練した。同
じく第１表に示した各間の絶縁体として用いる架橋ポリ
エチレンは、架橋剤であるジクミルパーオキサイドを除
き、パンバリミキサで混練した後ベレット化し、このベ
レットにジクミルパーオキサイドを含浸させた。導体と
して断面積１５０ｍ＋２の軟銅撚線を用い、コモンヘッ
ドで導体上に厚さ±０．７１１Ｉｍの内部半導電層、厚
さ±４圓の架橋ポリエチレン絶縁体、４士さ０．７ｍｍ
の外部半導電層を同時に押出した。

絶縁体押出用には１５０Ｂ単軸押出機を、外部半導電層
用には６５鳩の単軸押出機をそれぞれ用いた。押出機の
温度設定は供給部から計量部に向い、絶縁体ではＣ５＝
１００℃、Ｃ２＝１１０℃、Ｃ３＝１２０℃、ダイス＝
１２５℃であり、外部半導電層ではＣ１＝１００℃、Ｃ
２＝１１０℃、Ｃａ＝１１５℃、ダイス１２０℃であっ
た。押出に引続いて２５０℃の窒素ガス雰囲気で加熱架
橋を行なって架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを得た。

このようにして製造したケーブルの外部半導電層の第１
表下欄に示した各評価項目の評価は次のようにして行な
った。

押出外観：　外部半導電層の表面を目視により評価した
。

剥離強さ二　ケーブルから外部半導電層を剥離するのに
要する力をＡＥＩＣ−Ｃ３５− ８２に準拠して測定した。

引張強さ：　引張強さは半導電層の架橋が十分になされ
たときには１．０ｋｇ／ｗ”以上となり、架橋が不十分
なときには １　、０ｋｇ／ａｍ”未満となるので、架もつ度の目安
及び寒用特性の面から検討し た。各数値は、剥ぎ取った半導電層を ＪＩＳ−・３００５に準拠して測定した値である。

本発明に規定した組成および方法に従った実施例１〜３
では押出外観、剥離力、引張強さとも良好な値を示して
いる。これに対し、比較例１は従来の製造方法に従った
ものであり、実施例１と同じＭＩ、酢酸ビニル量のエチ
レン・酢酸ビニルを使用していながら、有機過酸化物で
ある１、３・−ビスー（ｔ−プチルーパーオキシイソグ
ロビル）ベンゼンを外部半導電層に添加しているため、
剥離力はきわめて高くなっている。′＆な、比較例２は
実施例１と同じシラングラフト共重合エチレン酢酸ビニ
ルを用いているが、架橋触媒であるジブチル錫ジラウレ
ートを架橋ポリエチレン絶縁体にではなく、外部半導電
層側に添加しているため、押出時にヤケが発生し、ケー
ブルを得ることはできなかった。

［発明の効果］ 以上詳記の通り、本発明に係る製造方法によれば、絶縁
体との間で十分な密着性を有すると共に剥離性において
非常に優れた外部半導電層を有する架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルを通常の製造装置を用いて容易に入手するこ
とができるものであり、その工業」二の価値は非常に大
きなものがある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シラノール縮合触媒と有機過酸化物を含有するポ
   リエチレン絶縁体上に、ビニルシランを共重合したエチ
   レン系ポリマと導電性カーボンブラックを主体としてな
   る混和組成物を押出被覆して外部半導電層を形成し、そ
   の後加熱架橋する架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの製造
   方法。